[0001] Die Erfindung betrifft neue heterocyclische Verbindungen mit bioziden Eigenschaften.
[0002] Die neuen Verbindungen entsprechen der allgemeinen Formel

worin
R1 Phenyl; Napthyl; einen durch Halogen, Phenyl, Nitro, Cyano, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Phenoxy, N(C1-C4-Alkyl)2, Cl-C4-Alkylthio, ein- bis dreifach ggf. gemischt substituierten Phenylrest; einen ggf.
chlorsubstituierten C1-C10-Alkylrest; einen ggf. durch Cl-C4-Alkyl oder Phenyl substituierten C3-C7Cycloalkylrest; oder eine NR2R3-Gruppe;
R2 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl;
R3 C1-C4-Alkyl, Phenyl oder einen ein- bis dreifach durch Halogen, Nitro, Trifluormethyl,
Cl-C4-Alkyl- oder-Alkoxy ggf. gemischt substituierten Phenylrest;
R4 Phenyl; einen durch 1 bis 2 Halogenatome, die Phenyl- oder Nitrogruppe substituierten
Phenylrest; einen C1-C10-Alkylrest; einen Alkenylrest mit bis zu 10 C-Atomen; einen durch einen oder zwei
Phenylreste (die ggf. durch Halogen- oder Nitrogruppen substituiert sein können) substituierten
C1-C10-Alkylrest; oder einen ggf. durch Cl-C4-Alkyl, C2-C4-Alkenyl, Benzyl oder Phenyl substituierten C3-C7-Cycloalkylrest;
X 0 oder S; und
Y CH oder N
bedeutet. Sie können als Racemate, in Form der einzelnen Enantiomeren oder ggf. von
diastereomeren
[0003] Antipodenpaaren, als freie Verbindungen oder als Kupferkomplexe (Azol/Kupfer im Molverhältnis
2 : 1) vorliegen.
[0004] Im Rahmen der obigen Definitionen bedeutet R
1 bevor-
zugt Phenyl oder substituiertes Phenyl oder NR
2R
3, R
4 Alkyl, Y CH und N. Soweit in den Substituenten Kohlenstoffketten enthalten sind,
können diese unverzweigt oder verzweigt sein. Typische Bedeutungen von R
4, soweit es einen substituierten Phenylrest be- deutet, sind 4-Nitrophenyl, 2-Chlorphenyl;
2,4-Dichlorphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 2-Bromphenyl. Unter "Halogen" sind Fluor, Chlor,
Brom und Jod zu verstehen. Als Substituenten der Phenylgruppe sind im Fall R
4 gleich substituiertes Phenyl von den Halogenen Chlor und Brom bevorzugt. Bedeutet
R
1 eine NR
2R
3-Gruppe, so können die Reste R
2 und R
3 gleich oder verschieden sein. Die Verbindungen der Formel I werden nach neuartigen
Reaktionen erhalten.
1.) Man setzt ein Acyl- oder Thioacyloxyhalogenmethan der Formel
[0005]

worin R
1, R
4 und X die obige Bedeutung haben und Z für Chlor oder Brom steht, mit einem Imidazol-oder
Triazolsalz der Formel

worin Me für ein Äquivalent eines Metallkations steht, in einem trockenen organischen
Lösungsmittel um.
[0006] Als Lösungsmittel können beispielsweise Aceton, Acetonitril, Tetrahydrofuran oder
Toluol dienen; bevorzugt wird Acetonitril verwendet. Die Reaktionstemperatur kann
zwischen etwa 0°C und etwa 120°C liegen. Da die Reaktionsgeschwindigkeit stark von
der Temperatur abhängt, ist es zweckmäßig, während der Umsetzung zu erwärmen. Nach
dem Zusammengeben der Reaktionspartner scheidet sich das entstandene anorganische
Salz ab. Es wird nach der Umsetzung abgetrennt, das Lösungsmittel abgedampft. Das
zurückbleibende Reaktionsprodukt der Formel I wird gewünschtenfalls anschließend z.B.
durch Umkristallisieren, Destillieren oder Säulenchromatographie gereinigt. In der
organischen Lösung des Reaktionsprodukts vorhandener Aldehyd kann durch Ausschütteln
mit wässeriger Natriumbisulfitlösung, saure organische Bestandteile können durch Ausschütteln
mit Natriumbicarbonat entfernt werden, bevor man das organische Lösungsmittel abdampft.
2.) Man setzt eine Verbindung der Formel
[0007]

(worin R
1, X und Y die obige Bedeutung haben, wobei X bevorzugt 0 ist) in einem trockenen organischen
Lösungsmittel mit einem Aldehyd der Formel

um.
[0008] Als Lösungsmittel können z.B. Toluol, Benzol, Aceton, Acetonitril, Tetrahydrofuran
verwendet werden; bevorzugt wird Toluol. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen der
Umgebungstemperatur und der Siedetemperatur des Reaktionsgemisches, im allgemeinen
zwischen 20
0C und 150°C. Zweckmäßig erfolgt die Umsetzung bei der Siedetemperatur. Das nach dem
Abdestillieren des Lösungsmittels erhaltene Reaktionsprodukt wird gewünschtenfalls
wie bei Verfahren 1.) beschrieben gereinigt.
[0009] Statt einzelner Lösungsmittel können auch.Lösungsmittelgemische verwendet werden.
[0010] Racemate können anschließend gewünschtenfalls in die optischen Antipoden aufgetrennt
werden. Sofern die erhaltenen Verbindungen zwei asymmetrische C-Atome aufweisen, können
sie aufgrund ihrer unterschiedlichen Löslichkeit in die diastereomeren Antipodenpaare
aufgetrennt werden.
[0011] Gewünschtenfalls werden die Verbindungen der Formel I durch Umsetzung mit Kupfersalzlösungen
in Kupferkomplexe (Molverhältnis Azol/Kupfer gleich 2:1) übergeführt.
[0012] Die Ausgangsstoffe werden nach üblichen Verfahren erhalten.
[0013] Die neuen Verbindungen eignen sich aufgrund ihrer bioziden Eigenschaften für die
Verwendung bei der Bekämpfung von pflanzenschädigenden Organismen, insbesondere von
phytopathogenen Pilzen. Hervorzuheben sind Mehltauarten und Rostpilze. Für diese Anwendung
kommen außer den freien Wirkstoffen auch Komplexverbindungen der neuen Verbindungen
mit Kupferionen in Betracht.
[0014] Für die Anwendung im Pflanzenschutz werden die neuen Verbindungen bzw. ihre Komplexverbindungen
in üblicher Weise mit Hilfs- und/oder Trägerstoffen zu gebräuchlichen Formen von Schädlingsbekämpfungsmitteln
verarbeitet, z.B. zu Lösungen, Lösungs- bzw. Emulsionskonzentraten, Suspensionspulvern,
Stäuben, Emulsionen. Die Konzentrate werden vor der Anwendung ggf. mit Wasser verdünnt,
so daß Spritzbrühen mit einem Wirkstoffgehalt zwischen etwa 0,005 und 1 Gewichtsprozent
erhalten werden. Bei der Anwendung als Low-Volume-oder Ultra-Low-Volume-Formulierung
kann der Wirkstoffgehalt auch erheblich höher sein (bei 20 bzw. 50 Gewichtsprozent).
[0015] Beispiele für erfindungsgemäße Formulierungen:
1. Suspensionspulver
[0016]

Die Bestandteile werden vermahlen und das Mittel wird für die Anwendung in so viel
Wasser suspendiert, daß die Wirkstoffkonzentration etwa 0,005 bis 0,5 Gewichtsprozent
beträgt.
2. Emulsionskonzentrat
[0017]

Die starke Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen geht aus den folgenden Versuchsergebnissen
hervor. Untersucht wurde die Wirkung gegen Mehltau an Gurken. Die Bewertung erfolgte
mit den Noten 1 - 3.

[0018] Die folgenden Beispiele sollen die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
erläutern.
A. Herstellung von Ausgangsstoffen
(a) 1,2,4-Triazol-natrium
[0019] Die Lösung von 11,5 g Natrium in 300 ml Methanol wird 1/2 Stunde am Rückfluß gekocht,
danach im Wasserstrahlvakuum zur Trockne eingedampft. Anschließend wird eine Mischung
aus 34,5 g 1,2,4-Triazol und 100 ml Toluol zugegeben und im Wasserstrahlvakuum bis
zur Gewichtskonstanz auf einem Wasserbad von ca. 80°C eingedampft. Der feste Rückstand,
1,2,4-Triazol-natrium, wird für die weitere Verwendung fein gemahlen. Ausbeute quantitativ.
(b) Imidazöl-kalium
[0020] Aus 19,5 g Kalium in 500 ml Isopropyl-alkohol wird das Alkoholat hergestellt und
entsprechend (a) mit 34 g Imidazol in 100 ml Toluol umgesetzt. Ausbeute quantitativ.
(c) 1-(3,4-Dichlorbenzoyloxy)-1-chlor-2,2-dimethyl- pentan
[0021] Zu 21,0 g 3,4-Dichlorbenzoylchlorid, gelöst in 70 ml Wasser- und alkoholfreiem Chloroform,
werden 10 Tropfen zinkchloridgesättigtes Aceton gegeben. Unter Rühren tropft man innerhalb
einer Minute 11,4 g 2,2-Dimethylpentanal zu. Die Mischung wird zunächst ohne Wärmezufuhr
15 Minuten, dann bei 40 - 42
0C Innentemperatur 2 1/2 Stunden gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird
abgesaugt, das Filtrat über eine mit basischem Aluminiumoxid beschickte Säule gegeben
und mit 20 ml Chloroform nachgewaschen. Die Lösung wird im Wasserstrahlvakuum auf
dem Wasserbad bei 30°C Badtemperatur bis zur Gewichtskonstanz eingedampft. Die erhaltene
Verbindung ist ein hellgelbes Öl; Ausbeute 92 % d. Th.
(d) 1-Chlor-1-pivaloyloxy-2,2-dimethyl-3-phenylproyan
[0022] Eine Lösung von 12,1 g Pivalinsäurechlorid, mit Zn C1
2 gesättigt, in 50 ml Chloroform (wasser-und alkoholfrei) wird auf -10°C abgekühlt.
Unter Rühren gibt man eine Lösung von 16,2 g 2,2-Dimethyl-3-phenylpropion-aldehyd
in 10 ml Chloroform (wasser- und alkoholfrei) derart zu, daß die Temperatur von -10°C
gehalten werden kann. Die Mischung wird dann 2 1/2 Stunden bei -5 bis -10°C gerührt.
Danach wird das Gemisch über eine mit basischem Aluminiumoxid gefüllte, auf -10 bis
-15
0C gekühlte Säule gegeben. Man wäscht mit 20 ml Chloroform nach und dampft das Filtrat
im Wasserstrahlvakuum bei 24°C Wasserbadtemperatur bis zur Gewichtskonstanz ein. Ausbeute
25,8 g farbloses Öl (91,3 % d. Th.)
(e) 1-(1-Methylcyclohexylcarbonyl)-imidazol
[0023] Zu einer Lösung von 5,0 g 1-Methyl-l-cyclohexancarbonsäure in 50 ml absolutem Toluol
werden 5,7 g N,N'-Carbonyldiimidazol portionsweise zugegeben. Man läßt die Mischung
3 Stunden stehen und schüttelt zwischendurch öfters um. Die erhaltene Lösung der Titelverbindung
wird als solche für die weitere Umsetzung benutzt.
[0024] Entsprechend (a) bis (e) können auch die übrigen Ausgangsstoffe gewonnen werden.
B. Herstellung von Verbindungen der Formel I
Beispiel 1
1-[1-(3,4-Dichlorbenzoyloxy)-2,2-dimethyl-1-pentyl]-1,2,4-triazol
[0025] Zu einer Lösung von 14,8 g 1-(3,4-Dichlorbenzoyloxy)-1-chlor-2,2-dimethylpentan in
70 ml Acetonitril abs. werden unter kräftigem Rühren und Kühlen mit Wasser 4,2 g 1,2,4-Triazol-natrium
auf einmal zugegeben. Man rührt zunächst 15 Minuten bei Raumtemperatur, dann 1 Stunde
bei 80°C Innentemperatur und schließlich noch 2 Stunden ohne Wärmezufuhr. Nach dem
Abkühlen wird filtriert und aus dem Filtrat im Wasserstrahlvakuum bei 80°C Badtemperatur
das Lösungsmittel entfernt. Der Rückstand wird in 30 ml Methanol gelöst und bis zur
starken Trübung mit Wasser versetzt. Man rührt dann 1 Stunde im Eisbad, saugt das
Kristallisat ab und wäscht es mit Wasser/Methanol 3:7. Ausbeute 9,5 g (58,3 % d.Th.);
Fp. 102°C.
[0026] Analyse:

[0027] Bei der Umsetzung anderer Komponenten entsprechend diesem Beispiel werden z.T. Öle
erhalten, die über eine mit Kieselgel gefüllte Säule in bekannter Weise gereinigt
werden können; Laufmittel z.B. Toluol/Aceton 7:3. Die erhaltenen sauberen Fraktionen
werden auf dem Wasserbad bei ca. 80°C im Wasserstrahlvakuum bis zur Gewichtskonstanz
eingedampft.
Beispiel 2
1-[1-(3,4-Dichlorbenzoyloxy)-2,2-dimethyl-1-pentyl]-imidazol
[0028] Man setzt entsprechend Beispiel l 14,8 g 1-(3,4-Dichlorbenzoyloxy)-1-chlor-2,2-dimethylpentan
und 4,9 g Imidazol-kalium in 70 ml absolutem Acetonitril um. Das Reaktionsprodukt
wird über eine mit Kieselgel gefüllte Säule gereinigt. Man erhält 8,7 g (54 % d.Th.)
eines dickflüssigen gelben Öls. Rf-Wert: 0,70 (bestimmt wie weiter unten angegeben)
[0029] Analyse:

Beispiel 3
1-(1-(Pivaloyloxy)-2,2-dimethyl-3-phenyl-1-propyl]-1,2,4-triazol
[0030] 12,9 g 1-Chlor-1-pivaloyloxy-2,2-dimethyl-3-phenyl- propan und 4,2 g 1,2,4-Triazol-natrium
werden entsprechend Beispiel 1 in 70 ml absolutem Acetonitril umgesetzt. Die Reinigung
erfolgt wie bei Beispiel 2 über eine Kieselgel-Säule. Man erhält ein fast farbloses
Öl, das mit der Zeit kristallisiert; Fp. 67 - 68°C. Ausbeute: 7,4 g (51,3% d.Th.).
[0031] Für die Herstellung von Verbindungen mit R gleich Dialkylaminogruppe läßt sich Dialkylcarbamoylchlorid
entsprechend einem aliphatischen Säurechlorid einsetzen.
Beispiel 4
1-[1-(Pivaloyloxy)-2,2-dimethyl-3-phenyl-1-propyl]-imidazol
[0032] 12,9 g 1-Chlor-1-pivaloyloxy-2,2-dimethyl-3-phenyl- propan und 4,9 g Imidazol-kalium
werden in 70 ml absolutem Acetonitril entsprechend Beispiel 1 umgesetzt und über eine
Kieselgel-Säule gereinigt. Man erhält 8,1 g eines farblosen Öls (56,6 % d.Th.). Das
Öl kristallisiert nach einigem Stehen; Fp. 80 - 82°C.
Beispiel 5
1-[4-Nitro-α-(1-methylcyclohexylcarbonyloxy)-benzyl]-imidazol
[0033] Zu der gemäß A.(e) erhaltenen Lösung von 1-(1-Methyl- cyclohexylcarbonyl)-imidazol
werden 5,3 g 4-Nitrobenzaldehyd auf einmal zugegeben. Die Mischung wird 6 Stunden
unter Rückfluß gekocht. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wird mit 30 ml gesättigter
wässeriger NaHS0
3-Lösung 1/2 Stunde kräftig gerührt, abgesaugt, der Rückstand mit Toluol gewaschen
und die organische Phase abgetrennt. Sie wird mit Natriumhydrogencarbonatlösung, dann
Wasser ausgeschüttelt und mit Magnesiumsulfat getrocknet. Man reinigt die Lösung über
eine mit Kieselgel gefüllte Säule und dampft auf einem Wasserbad bei 80°C im Wasserstrahlvakuum
bis zur Gewichtskonstanz ein. Man erhält 10,8 g eines braunen zähflüssigen Öls (89,5
% d.Th.) Rf-Wert: 0,71 (Bestimmung siehe unten).
Beispiel 6
Kupferkomplex von 1-(2,4-Dichlor-α-pivaloyloxy- benzyl)imidazol
[0034]

Die Lösungen von 5,0 g 1-(2,4-Dichlor-α-pivaloyloxybenzyl)-imidazol in 10 ml Ethanol
und von 1,3 g CuCl
2 . 2H
2O in 15 ml Ethanol werden zusammengegeben. Eine Probe der Mischung wird nach Zugabe
von Benzin (Siedebereich 40 - 60°C) bis zur deutlichen Trübung versetzt und das Reaktionsprodukt
zur Kristallisation gebracht. Die Hauptmenge wird nun ebenfalls mit Benzin versetzt
bis zur Trübung und angeimpft. Unter Rühren wird weiter Benzin zugesetzt, bis die
Kristallabscheidung vollständig ist. Man rührt noch 1 Stunde bei Raumtemperatur, saugt
ab, wäscht mit Benzin, dann, nach dem Trocknen, mit Ethanol/Wasser. Ausbeute 4,6 g
(72 % der Theorie); Fp.: 187°C.
Beispiel 7
Dimethylthiocarbaminsäure-O-(α,2,4-trichlorbenzyl- ester) (I)
[0035] 9,89 g (80 mMol) Dimethylthiocarbamoylchlorid werden in 80 ml Chloroform gelöst,
als Katalysator 10 Tropfen ZnCl
2-gesättigtes Aceton zugesetzt und auf - 5°C abgekühlt. Unter Rühren werden innerhalb
von 15 Minuten 14,0 g (80 mMol) 2,4-Dichlorbenzaldehyd eingetragen. Es wird 1/2 Stunde
bei - 5°C, dann 1 1/2 Stunde bei Raumtemperatur nachgerührt. Zur Entfernung des Katalysators
wird die Lösung auf - 10°C abgekühlt und in einer Säule über 20 g bas. Al
2O
3 filtriert, mit 50 ml kaltem Chloroform nachgewaschen. Das Filtrat wird bei 25 - 30°C
am Rotationsverdampfer im Vakuum eingedampft. Ausbeute: 23,4 g langsam erstarrendes
Öl
1-(2,4-Dichlor-α-dimethylthiocarbamoyloxybenzyl)-1,2,4-triazol (II)
[0036] 3,65 g (40 mMol) 1,2,4-Triazol-Natrium werden mit 30 ml Acetonitril gerührt, auf
-5°C abgekühlt und innerhalb 15 Minuten eine Lösung von 11,95 g (40 mMol) I in 20
ml Acetonitril zugetropft. Es wird 30 Minuten bei -5°C, dann 1 Stunde bei Raumtemperatur
nachgerührt, anschließend kurzzeitig auf 60°C erwärmt. Nach dem Stehen über Nacht
wird im Vakuum das Acetonitril abdestilliert, der ölige Rückstand mit je 75 ml Toluol
und Wasser geschüttelt. Die Toluollösung wird 30 Minuten mit gesättigter NaHSO
3-Lösung, dann mit verdünnter Na
2CO
3-Lösung gerührt, anschließend mit Wasser ausgeschüttelt. Die Toluollösung wird mit
Na
2SO
4 getrocknet, das Toluol im Vakuum abdestilliert, dabei 8,2 g dunkelbraunes Öl erhalten.
Dieses Öl wird in 10 m1 Toluol gelöst und über eine Kieselgel-Säule gereinigt. Eluiert
wird mit Toluol-Aceton (70 : 30). Die Fraktionen mit der Substanz vom Rf-Wert 0,52
(DC in Toluol - Aceton 70 : 30) werden gesammelt und im Vakuum eingedampft. Ausbeute:
3,6 g Öl, erstarrend, Fp. 129 - 130°C.
Beispiel 8 1-(4-Nitro-α-phenylcarbamoyloxybenzyl)-imidazol
[0037] 3,74 g (20 mMol) Imidazol-N-carbonsäureanilid und 3,02 g (20 mMol) 4-Nitrobenzaldehyd
werden mit 25 ml abs. Toluol 6 Stunden unter Rückfluß gekocht. Nach dem Stehen über
Nacht bei Raumtemperatur wird. die überstehende Mutterlauge abdekantiert, das mit
dunkelbrauner Schmiere durchsetzte Kristallisat mit Methanol verrührt. Die dabei erhaltenen
Kristalle werden aus Dimethylformamid-Methanol umkristallisiert. Ausbeute: 3,4 g;
Fp. 167°C.